Forklift

Forklift, kısa mesafelerde malzeme kaldırmak ve taşımak için kullanılan motorlu bir endüstriyel araçtır. 20. yüzyılın başlarında, şanzıman üreten Clark ve vinç üreten Yale & Towne Manufacturing gibi çeşitli şirketler tarafından geliştirilmiştir.

İkinci Dünya Savaşı'ndan bu yana forkliftlerin gelişimi ve kullanımı dünya genelinde büyük ölçüde artmıştır. Forkliftler, üretim ve depolama alanlarında vazgeçilmez ekipmanlar haline gelmiştir. 2013 yılında, dünya çapındaki en büyük 20 üretici toplam 30,4 milyar dolar satış hacmine ulaşmış ve 944.405 adet makine satılmıştır.

Tarihi
Modern forkliftlerin öncüleri, yükleri kaldırmak için elle çalışan vinç sistemleriydi. Savaşın ardından, depolarda ürünleri daha verimli biçimde saklama yöntemleri uygulanmaya başlandı ve daha yüksek kaldırma kapasitelerine sahip, manevra kabiliyeti yüksek forkliftlere ihtiyaç duyuldu. Örneğin 1954 yılında, günümüzde KION Group’un bir parçası olan İngiliz şirketi Lansing Bagnall, dünyanın ilk dar koridorlu elektrikli reach truck modelini geliştirdi. Bu yenilik, depoların tasarımını kökten değiştirdi; daha dar koridorlar ve daha yüksek istifleme sistemleri sayesinde depolama kapasitesi artırıldı. 1990'lı yıllarda forkliftlerin egzoz emisyonlarının çevreye zarar vermesi sorunu gündeme geldi ve birçok ülkede üreticiler için emisyon standartları getirildi.

Forkliftlerin gelişimi, alternatif enerji sistemlerinin kullanımıyla devam etti. AC elektrikli forkliftlerin ve yakıt hücre teknolojisinin tanıtılması, forklift endüstrisinde önemli bir yenilik adımı oldu.

Tasarım
Bileşenler
Tipik bir denge ağırlıklı forklift aşağıdaki ana bileşenlerden oluşur:

Şasi – Mast, akslar, tekerlekler, denge ağırlığı, üst koruma kafesi ve güç kaynağının monte edildiği makinenin temel yapısıdır. Bazı forkliftlerde yakıt ve hidrolik sıvı depoları, şasiye entegre bir şekilde tasarlanmıştır.
Denge ağırlığı – Forkliftin arka kısmına yerleştirilmiş kütledir. Amacı, kaldırılan yükü dengelemektir. Elektrikli forkliftlerde büyük batarya, denge ağırlığının bir parçası olarak görev görebilir.
Kabin – Operatörün oturduğu alan olup, kontrol pedalları, direksiyon, kollar, anahtarlar ve göstergeleri içeren bir kontrol paneli barındırır. Kabin açık veya kapalı olabilir; her iki durumda da üst koruma kafesiyle çevrilidir. Kapalı kabinlerde, soğuk iklimlerde ısıtıcı; sıcak ortamlarda ise fan veya klima sistemi bulunabilir.
Üst koruma kafesi – Kabinin köşelerinde yer alan metal direklerle desteklenen bir çatı yapısıdır. Operatörü yukarıdan düşebilecek nesnelere karşı korur. Bazı forkliftlerde bu yapı, şasiye entegre edilmiştir.
Güç kaynağı – LPG, CNG, benzin veya dizel yakıtla çalışan içten yanmalı motorlardan oluşabilir. Elektrikli forkliftlerde güç kaynağı, elektrik motorlarını besleyen batarya veya yakıt hücresidir. Bazı modellerde birden fazla yakıt hücresi aynı anda kullanılabilir. Kapalı alanlar ve depolar için elektrikli forkliftler tercih edilir çünkü karbon monoksit üretmezler.
Eğim silindirleri – Şasi ile mast arasında bulunan hidrolik silindirlerdir. Yükü kavramayı kolaylaştırmak için mastı ileri veya geri eğmeye yarar.
Mast – Yükü kaldırma ve indirme görevini üstlenen dikey yapıdır. Yan denge sağlayan, birbirine geçmeli raylardan oluşur. Bu raylar makaralar veya burçlarla yönlendirilir. Mast hidrolik sistemle çalışır ve bir ya da birden fazla hidrolik silindir tarafından doğrudan veya zincir aktarımıyla hareket ettirilir. Mast, forkliftin ön aksına veya şasisine monte edilebilir. “Konteyner mastı” adı verilen varyasyon, forkliftin toplam yüksekliğini artırmadan çatalların birkaç metre yukarı kaldırılmasını sağlar. Bu sistem, konteyner içine veya asma kat altına çift katlı yükleme yapılmasını mümkün kılar.
Taşıyıcı (carriage) – Çatalların veya diğer ataşmanların monte edildiği kısımdır. Mast rayları boyunca zincirler yardımıyla veya doğrudan hidrolik silindire bağlı şekilde yukarı-aşağı hareket eder. Mast gibi, taşıyıcı da yönlendirme için makaralar veya burçlarla donatılmıştır.
Yük arkalığı – Taşıyıcıya cıvatalarla veya kaynakla sabitlenmiş, kafes biçimli bir uzantıdır. Yükün tam yükseklikte kaldırıldığında operatör yönüne doğru kaymasını önler.
Ataşmanlar – Yükün daha verimli taşınması için taşıyıcıya geçici veya kalıcı olarak takılan mekanizmalardır. Malzeme taşıma işlemini kolaylaştıran birçok ataşman türü bulunur. Bunlar arasında yan kaydırıcılar, slip-sheet aparatlar, kutu sıkıştırıcılar, çok amaçlı kıskaçlar, rotatörler, çatal konumlayıcılar, halı çubukları, rulo kıskaçlar ve konteyner tutucular yer alır.
Lastikler – İç mekân kullanımı için dolgu tipte, dış mekân için ise pnömatik (hava dolgulu) olarak üretilir.

Ataşmanlar
Yaygın forklift ataşmanları şunlardır:

Ölçülendirme sistemleri – Forklift çatallarına monte edilen ölçülendirme sistemleri, taşınan yükün boyutlarını belirleyerek treyler içindeki alanın daha verimli kullanılmasını sağlar ve depo otomasyon sistemlerini destekler. Bu sistemler genellikle 802.11 kablosuz iletişimle veri aktarır. Ticari faaliyetlerde hacim esaslı faturalandırma yapılabilmesi için sertifikalı ölçülendirme cihazları da mevcuttur.
Yan kaydırıcı – Hidrolik bir ataşmandır ve operatörün çatalları (fork) ve arkalığı yatay düzlemde sağa veya sola hareket ettirmesine imkân tanır. Bu sayede forkliftin pozisyonunu değiştirmeden yükün hassas biçimde yerleştirilmesi sağlanır.
Döndürücü (rotator) – Yük taşıma sırasında paletlerin eğilmesi veya özel malzemelerin taşınması gerektiğinde kullanılır. Çatalların ekseni etrafında döndürülmesini sağlayan bu ataşman, ayrıca konteynerleri boşaltmak veya hızlı yük tahliyesi yapmak için de kullanılabilir.
Çatal konumlayıcı – Hidrolik bir sistemle çatalların birbirine yaklaşmasını veya uzaklaşmasını sağlar. Böylece operatör, farklı boyutlardaki yükler için çatalları elle ayarlamak zorunda kalmaz.
Rulo ve varil kıskaç ataşmanı – Mekanik veya hidrolik olarak çalışan bu ataşman, taşınacak nesneyi sıkıştırarak kavrar. Genellikle varil, fıçı veya kâğıt ruloların taşınmasında kullanılır. Bazı modellerde dönme (rotasyon) özelliği de bulunur; bu özellik, örneğin dikey olarak depolanan bir kâğıt rulosunun matbaa besleme hattına yatay şekilde yerleştirilmesini kolaylaştırır.
Mil ataşmanları – Halı depolarında yaygın olarak kullanılan bu ataşman, çatallar yerine uzun metal bir mil kullanarak halı rulolarını taşır. Benzer şekilde, daha büyük boyutlardaki modeller metal bobinleri kaldırmak için kullanılır.
Karton ve çok amaçlı kıskaç ataşmanları – Hidrolik olarak çalışan bu sistemler, yükün etrafını sararak sıkıştırma yöntemiyle kaldırma işlemi yapar. Karton kutular, balyalar ve kutular bu tür ataşmanlarla taşınabilir. Bu ataşmanların kullanıldığı forkliftler genellikle “kıskaçlı forklift” olarak adlandırılır.
Atık konteyneri (skip) – Forklifte monte edilen bu mekanik ataşman, atıkların güvenli ve hızlı biçimde konteynerlere veya sıkıştırma ünitelerine aktarılmasını sağlar. İki türü bulunur: öne devrilen tip ve alt boşaltmalı tip.

Kontrol ve kabiliyetler
Forkliftler, operatörün güvenli ve verimli şekilde yük kaldırma, taşıma ve yerleştirme işlemlerini yapabilmesi için çeşitli kontrol sistemleriyle donatılmıştır. Modern forkliftlerde bu kontroller hem mekanik hem de elektronik olarak desteklenir.

Yön kontrolü genellikle direksiyon simidiyle sağlanır. Denge ağırlıklı forkliftlerde arka tekerlekler yönlendirme görevini üstlenir. Bu sayede araç, dar alanlarda küçük dönüş yarıçapıyla manevra yapabilir. Hız kontrolü gaz pedalıyla, frenleme ise ayak freni veya elektro-hidrolik sistemlerle gerçekleştirilir. Elektrikli forkliftlerde rejeneratif frenleme sistemi kullanılarak frenleme sırasında açığa çıkan enerji bataryaya geri kazandırılır.

Kaldırma ve eğim kontrolü hidrolik kollar aracılığıyla yapılır. Operatör, kaldırma kolunu kullanarak çatalları yükseltip alçaltabilir, eğim kolu yardımıyla da mastı ileri veya geri yatırabilir. Ek ataşmanlara sahip forkliftlerde, bu ataşmanların kontrolü için ek hidrolik kollar veya joystickler bulunur.

Bazı modern forkliftlerde elektronik kontrol üniteleri (ECU) ve sensör sistemleri yer alır. Bu sistemler, yük ağırlığını, denge durumunu ve eğim açısını sürekli izleyerek operatöre uyarı verir. Ayrıca hız sınırlama, otomatik durdurma, çarpışma önleme ve ağırlık merkezini izleme gibi güvenlik özellikleri de bulunabilir.

Tahrik sistemleri
Forkliftlerde kullanılan içten yanmalı motorlar; dizel, gazyağı, benzin, doğal gaz, bütan veya propanla çalışabilir. Bu motorlar iki zamanlı kıvılcım ateşlemeli, dört zamanlı kıvılcım ateşlemeli (en yaygın olanı), iki zamanlı sıkıştırma ateşlemeli veya dört zamanlı sıkıştırma ateşlemeli tipte olabilir.

Yakıt hücreli forkliftler ise hidrojen ve oksijen arasındaki kimyasal reaksiyonla çalışır. Bu reaksiyon sonucunda elektrik üretilir; üretilen enerji bataryada depolanır ve elektrik motorlarını çalıştırmak için kullanılır. Bu tahrik yöntemi yerel emisyon üretmez, üç dakika içinde yeniden yakıt doldurulabilir ve düşük sıcaklıklardan etkilenmediği için soğuk depolarda sıkça tercih edilir. 2024 yılı itibarıyla dünya genelinde yaklaşık 50.000 hidrojenli forklift faaliyet göstermektedir (bunların büyük kısmı ABD'dedir). Karşılaştırma yapmak gerekirse, 2021 yılında 1,2 milyon adet batarya ile çalışan elektrikli forklift satılmıştır.

Kullanım
Forkliftler, belirli bir maksimum yük ağırlığı ve belirli bir ileri ağırlık merkezi mesafesi esas alınarak derecelendirilir. Bu bilgiler, üretici tarafından sağlanan isim levhasında yer alır ve taşıma işlemleri bu değerleri hiçbir şekilde aşmamalıdır. Pek çok ülkede, üreticinin izni olmadan bu levhayı değiştirmek veya kaldırmak yasal olarak yasaktır.

Forkliftlerin önemli bir çalışma özelliği, arka tekerleklerden yönlendirilmesidir. Bu sistem, dar alanlarda manevra kabiliyetini artırsa da sürücünün otomobil veya diğer tekerlekli araçlardaki klasik sürüş deneyiminden farklı bir his verir. Ayrıca forkliftlerde “caster” etkisi (tekerleklerin kendiliğinden doğrulması) bulunmadığından, sabit bir dönüş hızını korumak için direksiyonu sürekli çevirmeye gerek yoktur.

Forkliftlerin bir diğer kritik özelliği ise dengesiz yapısıdır. Forklift ve yük, hareket ettikçe ağırlık merkezi sürekli değişen tek bir bütün olarak değerlendirilmelidir. Yük kaldırılmış durumdayken yüksek hızda viraj almak kesinlikle tehlikelidir, çünkü merkezkaç kuvveti ile yerçekimi kuvveti birleşerek forkliftin devrilmesine yol açabilir. Çatalların belirli bir yük sınırı vardır; bu sınır, yükseklik arttıkça ve yük çatalların “L” şeklindeki tabanına tam yaslanmadığında azalır. Genellikle forkliftin üzerinde bu değerlere referans olarak kullanılabilecek bir yükleme plakası bulunur. Forkliftler, gerekli güvenlik ekipmanları takılmadan kesinlikle personel kaldırma amacıyla kullanılmamalıdır.

Forkliftler, depoların ve dağıtım merkezlerinin vazgeçilmez unsurlarıdır. Bu nedenle, bu tesislerin forkliftlerin güvenli ve verimli hareketine uygun şekilde tasarlanması son derece önemlidir. “Drive-In” veya “Drive-Thru” raf sistemlerinde, forkliftin paleti yerleştirmek veya almak için birden fazla palet derinliğine sahip raf koridorunun içine girmesi gerekir. Bu tür sistemlerde forklift operatörleri, zemine yerleştirilmiş yönlendirme raylarıyla koridora hizalanır ve paletler konsol kollarına veya raylara yerleştirilir. Bu işlemler, deneyimli ve iyi eğitimli operatörler gerektirir. Çünkü her palet hareketi forkliftin raf sisteminin içine girmesini zorunlu kıldığından, bu depolama türünde ekipman veya raf hasarı, diğer sistemlere kıyasla daha sık görülür. Bu nedenle drive-in tipi sistem tasarlanırken forkliftin toplam genişliği, mast genişliği ve dönüş alanı gibi ölçüler dikkatle hesaplanmalıdır.

Forklift Çeşitleri
Alçak kaldırma aracı
Genellikle elektrikle çalışan palet taşıyıcıdır. Alçak kaldırma araçları, tasarımına bağlı olarak operatörün makine üzerinde oturarak veya yanında yürüyerek çalıştırabileceği şekilde üretilir.

İstifleyici
Genellikle elektrikle çalışan araçlardır. Tasarıma göre operatör makine üzerinde oturabilir veya yanında yürüyebilir.

Reach Truck
Dar koridorlarda çalışmak için tasarlanmış, “Rider Stacker” tipi forkliftin bir varyasyonudur. Genellikle elektriklidir ve en yüksek kaldırma kapasitesine sahip modeller arasındadır. Reach truck'ların çatalları ileriye uzayarak yüke erişebilir; ismi buradan gelir. İki türü vardır:

Hareketli taşıyıcılı sistem: Sabit bir kule mast yapısına sahiptir ve çatallar, hidrolik veya elektro-mekanik aktüatörler ya da makas mekanizmasıyla çalışan hareketli bir taşıyıcı (pantograf) üzerinde bulunur. Bu tip Kuzey Amerika ve Avrupa'nın bazı bölgelerinde yaygındır.
Hareketli mast sistemi: Raylar üzerinde hareket eden ince bir kule masttan oluşur. Hidrolik veya elektro-mekanik aktüatörlerle tüm yapı ileriye doğru uzanır. Bu sistem, ayrı bir pantograf ihtiyacını ortadan kaldırır ve dünyada en yaygın kabul gören, güvenli sayılan sistemdir.

Denge ağırlıklı forklift
Standart forkliftler, ön kısımdaki yükün ağırlığını dengelemek için arka kısımda yer alan bir denge ağırlığıyla çalışır. Elektrikli forkliftlerde bu denge ağırlığını batarya oluşturur, bu nedenle bu modeller genellikle daha kompakt tasarıma sahiptir.

Yandan yükleyici (Sideloader)
Uzun yükleri taşımak için tasarlanmış bir malzeme taşıma aracıdır. Operatör kabini ön kısımda, sol tarafta bulunur. Sağ tarafta ise yük platformu (bed) yer alır; çatallar bu platformun ortasındaki “kanal” kısmında bulunur. Mast ve çatallar yükü ortasından kaldırarak platforma indirir. Yük, uzunlamasına taşındığı için kereste, çelik, beton veya plastik gibi uzun malzemelerin kapılardan geçirilmesi ve depolanması geleneksel forkliftlere göre çok daha kolaydır.

Kılavuzlu çok dar koridor aracı
Denge ağırlıklı, oturmalı tip elektrikli forkliftin özel bir mast sistemine sahip versiyonudur. Mast 90 derece dönebilir ve çatallar, reach mekanizmasında olduğu gibi ileriye uzanarak paleti alabilir. Araç dönmek zorunda olmadığı için koridorlar son derece dar olabilir. Zemin içine yerleştirilen tel veya ray kılavuz sistemiyle araç neredeyse tamamen otonom çalışabilir. Bu tür forkliftlerin mastları genellikle oldukça yüksektir. Raf yüksekliği arttıkça depolama yoğunluğu da artar. Bu sistem, özellikle arsa maliyetlerinin yüksek olduğu şehirlerde tercih edilir; çünkü üç kat daha yüksek raf sistemleri kurularak aynı alanda çok daha fazla ürün depolanabilir.

Kamyon üstü forklift
Genellikle oturmalı merkez kontrol sistemine sahiptir. Neredeyse her zaman dizel motorla çalışır, ancak bazı modellerde gazyağı veya güç artırımı için propan enjeksiyonu kullanılır. Eski modeller iki zamanlı, modern olanlar ise dört zamanlı sıkıştırma ateşlemeli motorlara sahiptir. Kuzey Amerika motorları gelişmiş emisyon kontrol sistemleriyle donatılmışken, İran veya Rusya gibi ülkelerde üretilen modellerde genellikle bu sistemler bulunmaz.

Güvenlik
Amerika Birleşik Devletleri'nde her yıl yaklaşık 7.500 çalışan forklift kaynaklı kazalarda yaralanmakta, yaklaşık 100 kişi ise hayatını kaybetmektedir. Üretim tesislerinde en yaygın tehlikelerden biri, forkliftlerin yaya çalışanlara çarpmasıdır. Yükleme veya boşaltma sırasında nesnelerin arasında sıkışma ya da sürüş esnasında meydana gelen çarpışmalar, en yüksek yaralanma riskine sahiptir. Bu kazalar özellikle alt ekstremite (bacak) bölgesinde ciddi yaralanmalara yol açmakta ve bu tür yaralanmalarda komplikasyon oranı oldukça yüksek olmaktadır.

Kazaların dışında, günlük forklift kullanımı da operatörün vücudu üzerinde önemli fiziksel ve zihinsel yük oluşturur. Görüş engellerini aşmak için zorlayıcı vücut pozisyonları almak, yüksek dikkat gerektiren sürekli yoğun zihinsel efor, titreşimli zeminlerde uzun süreli çalışma gibi etkenler kronik ağrı ve kas-iskelet sistemi rahatsızlıkları gibi uzun vadeli sağlık sorunlarına yol açabilir.

Amerika Birleşik Devletleri’nde forklift eğitimi, federal düzeyde İş Güvenliği ve Sağlığı İdaresi (OSHA) tarafından düzenlenmektedir. OSHA, 1999 yılında forkliftlerle ilgili (“motorlu endüstriyel araçlar”) yönetmeliklerini güncellemiş ve işverenlerin çalışanlarına zorunlu eğitim programları sağlamasını şart koşmuştur. İşverenlerin, her operatörün eğitim aldığını ve değerlendirildiğini belgelemesi, ayrıca her üç yılda bir operatörleri yeniden değerlendirmesi gerekmektedir.

Birleşik Krallık’ta, İş Ekipmanlarının Sağlanması ve Kullanımı Yönetmeliği, forklift operatörlerinin yeterli eğitim almış olmalarını zorunlu kılar. Ayrıca, özel kuruluşlar tarafından geliştirilen ve uygulamada “forklift lisansı” olarak bilinen standartlar da yaygın biçimde kullanılmaktadır. Eğitim veren eğitmenlerin, gönüllü eğitim kuruluşlarından en az birine kayıtlı olmaları gerekir.

Avustralya’da 2011 yılında yürürlüğe giren iş sağlığı ve güvenliği uyum yasasına göre forklift lisansları “yüksek riskli iş lisansı” olarak sınıflandırılmıştır. Bu lisanslar federal çerçeveye tabi olmakla birlikte, eyalet ve bölgeler tarafından verilir. Forklift lisansı almak isteyen kişilerin, yetkili bir eğitim kuruluşunda eğitim programını tamamlamaları gerekir.

Yeni Zelanda’da forklift eğitimi ikiye ayrılır: operatör sertifikası ve “F” sınıfı sürücü ehliyeti eki. Operatör sertifikası, özel alanlarda forklift kullanılmasına izin verir. Ancak kamuya açık yollarda forklift kullanılabilmesi için sürücü ehliyetine “F” eki eklenmelidir. “Sınıf 1” (otomobil) ehliyetine ve “F” ekine sahip operatörler en fazla 18.000 kg yüklü ağırlığa kadar forklift kullanabilirken, “Sınıf 2” (orta tonajlı kamyon) ehliyetine ve “F” ekine sahip olanlar herhangi bir ağırlıktaki forkliftleri kullanabilir.

Ayrıca bakınız
Transpalet
Endüstriyel transfer arabası
AGV

Kaynakça